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1 Präambel Die Fachschaft Biologie hat sich am 26. Mai 2011 auf die folgenden verbindlichen Grundsätze zur Unterrichtsgestaltung und Leistungsbewertung geeinigt. Für unser schulinternes Curriculum stellten die Prinzipien unseres Namenspatrons (vgl. Schulprogramm), Johannes Althusius, einen normativen Rahmen. Zudem bezieht sich dieses Curriculum auf die derzeit gültigen gesetzlichen Regelungen und curricularen Vorgaben: Schulgesetzt für das Land Nordrhein-Westfalen APO SI APO GOst Kernlehrplan Biologie Sek. I Gymnasium Lehrplan Biologie Sek.II Vorgaben des MSW zum Zentralabitur Schulinternes Curriculum Biologie Sekundarstufe II Stand: Reihenfolge der Halbjahresthemen: 10/1 Cytologie 10/2 Stoffwechselbiologie 11/1 Genetik 11/2 Ökologie 12/1 Neurobiologie 12/2 Evolution Obligatorik 10/1 Cytologie: das Lichtmikroskop als optisches Instrument prinzipieller Bau einer pflanzlichen und tierischen Zelle an ausgewählten Beispielen Zusammenhang: Zelle Gewebe Organ und Funktion, z.b. am Mesophytenblatt Vergleich von Elektronenmikroskop und Lichtmikroskop Zellorganellen: Aufbau und Funktion Analyse von elektronenmikroskopischen Bildern Zellteilung (Zellzyklus), Mitose Plasmolyseversuche Diffusion und Osmose Membranmodell Stoffchemie: Stoffklassen Proteine, Lipide und Kohlenhydrate Stofftransport durch Membranen (einschließlich der Phagocytose) Stofftransportvorgänge in der Niere Obligatorik 10/2 Stoffwechselbiologie: Definition Was ist Stoffwechsel? Enzymatik: o Bedeutung von Enzymen, Wirkungsweise, Reaktions- und Substratspezifität, phund Temperatur-Optimum, Michaelis-Menten-Konstante, Co-Substrat und Co- Faktor Seite 1

2 o Regulation der Enzymtätigkeit durch Hemmungsmechanismen (kompetitive und nicht-kompetitive Hemmung) Pflanzenstoffwechsel o Reaktionsgleichung der Photosynthese o Blattstruktur Blatt als Organ der Photosynthese o Stoffaufnahme durch die Wurzel o Stofftransport durch die Leitbündel o Stomata: Regulation der CO 2 -Aufnahme und der Transpiration o Licht als Energiequelle, Chlorophyll, Farbstoffe o äußere Bedingungen der Photosynthese am Beispiel von Pflanzen verschiedener Standorte o Lichtreaktion und Dunkelreaktion (Modellvorstellung) in der Hand des Lehrers Prozess der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung am Beispiel der historischen Entwicklung von Membranmodellen stoffwechelphysiologische Zusammenhänge in tierischen Organismen z.b. Vernetzung verschiedener Organsysteme bei der Energiebereitstellung, vergleichende Betrachtung von Organsystemen verschiedener Wirbeltiere Obligatorik 11/1 Genetik: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen o Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung Replikation, Proteinbiosynthese, Wirkungsweise von Mutagenen Regulation der Genaktivität am Beispiel der Prokaryonten (Operonmodell im Zusammenhang mit Stoffwechselaktivitäten bei Bakterien) o Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug Mendel-Genetik - 3 Mendel-Regeln - monohybrid/dihybrid - dominant, rezessiv, intermediär - x- chromosomal - Kopplung/Kopplungsbruch Stammbaumanalyse und Aufstellen humangenetischer Erbgänge pränatale Diagnostik, PID Behandlungsmöglichkeiten von Erbleiden, Möglichkeiten der Gentherapie o Angewandte Genetik Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik am Beispiel der PCR und des genetischen Fingerabdrucks Kenntnis von Methoden der Kultivierung von Bakterien (nur Leistungskurs) historische Erkenntnisgewinnung: Wie kam die Wissenschaft dazu die DNA als Erbsubstanz anzunehmen? ethische Aspekte der Humangenetik (genetische Beratung Diagnostik und Gentechnik) im Gk ein gentechnologisches Verfahren, im Lk zwei frei gewählte Anwendungs-beispiele aus den Richtlinien Genomanalyse Humangenomprojekt Seite 2

3 Obligatorik 11/2 Ökologie: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung: o Umweltfaktoren, ökologische Nische Untersuchungen in einem Lebensraum. Die Aufgaben beziehen sich entweder auf ein aquatisches Ökosystem (I) oder alternativ ein terrestrisches Ökosystem (II). Aquatisches System - Fließgewässer (I): Zonierung, Eutrophie und Oligotrophie, Methoden der Bestandsaufnahme, Gewässergüte und Selbstreinigung nur Leistungskurs: Anwenden des Saprobienindex, Erfassen physikalischer und chemischer Faktoren (Licht, Temperatur, ph-wert) oder Terrestrisches System - Wald oder naturnaher Park (II): Schichtung und Aufbau, Einfluss von Standortfaktoren und Bewirtschaftung, Erstellen von Vegetationsaufnahmen, Charakterisierung von Waldgesellschaften nur Leistungskurs: Standortbeurteilung mit Zeigerwerten, Erfassen physikalischer und chemischer Faktoren (Licht, Temperatur, ph-wert) o Wechselbeziehungen, Populationsdynamik Beziehungen zwischen Populationen: Ableitung der LOTKA-VOLTERRA- Regeln aus konkreten Untersuchungsdaten o Verflechtungen in Lebensgemeinschaften Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluss Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel des Stickstoffkreislaufs o Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen nachhaltige Bewirtschaftung (Chemische Schädlingsbekämpfung, biologischer Pflanzenschutz) in der Hand des Lehrers z.b. Symbiose/Parasitismus Obligatorik 12/1 Neurobiologie: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus o Molekulare und cytologische Grundlagen mit den Schwerpunkten Bau und Funktion des Neurons Erregungsentstehung, Erregungsleitung, Synapsenvorgänge einschließlich molekularer Grundlagen Wirkung von Giften an ausgewählten Beispielen synaptische Verschaltung und Verrechnung Wirkung von Drogen (an ausgewählten Beispielen) verhaltensbiologische Facetten wie z.b. Lernprozesse, Lernen und Gedächtnis Obligatorik 12/2 Evolution: Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten o Grundlagen evolutiver Veränderung Genotypische Variabilität von Populationen (keine Modellberechnungen) o Verhalten, Fitness und Anpassung (nur Leistungskurs) Seite 3

4 Fortpflanzungsstrategien o Art und Artbildung o Evolutionshinweise und Evolutionstheorie rezente und paläontologische Hinweise (Homologie der Wirbeltiergliedmaßen) Systematik und phylogenetischer Stammbaum (Grundlegende Zusammenhänge innerhalb des Wirbeltierstammbaumes, vertiefend: phylogenetische Stellung der Primaten) Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden; bei der Analyse bzw. Erstellung eines Stammbaumes sind Übereinstimmungen in der DNA- Sequenz und Aminosäure-Sequenz von Proteinen sowie der Präzipitintest einzubeziehen. Erklärungsmodelle für Evolution - Synthetische Evolutionstheorie - historischer Aspekt: Theorien von Darwin (nur Leistungskurs) und Lamarck o Transspezifische Evolution der Primaten fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen Rassenbegriff Kreationismus Weitere Ergänzungen zum Schulinternen Curriculum des Faches Biologie Stand: Fachbezogene Vernetzung Im Fachbereich Biologie findet eine Vielzahl regelmäßiger Kooperationen mit außerschulischen Partnern statt. Zu nennen wären hier folgende Themen: Suchtprävention für die Sek I in Kooperation mit der Suchtklinik Bad Berleburg, Sexualerziehung und Gesundheitstage für die Jgst. 8 in Kooperation mit dem Kreisgesundheitsamt, Neurobiologie und Suchtprävention für die Oberstufe in Zusammenarbeit mit Herrn Saßmannshausen, Psychiater und Leiter der Suchtklinik Olsberg, Eltern- und Schülerinformationsveranstaltung zum Thema: Essstörungen in Kooperation mit der Kinderklinik Siegen, Umweltbus vor Ort für die Jgst. 5, 8 und 12, unterstützt von der Natur- und Umweltschutz Akademie NRW, Ernährung und Herzkreislauferkrankungen (Projektwoche) in Kooperation mit der Herz- Kreislauf-Klinik Bad Berleburg. Zudem sollten innerhalb der Projektwoche immer wieder auch naturwissenschaftlich geprägt Themen und Exkursionen angeboten werden. So wurden beispielsweise in den letzten Jahren Pflanzen- und Pilzbestimmungsübungen in den nahe gelegenen Wäldern oder Exkursionen in den Kellerwald, zur Analyse eines terrestrischen Ökosystems, angeboten. Seite 4

5 Derzeit findet zudem eine von den Schülerinnen und Schülern gut angenommene Schulhof AG statt, die die Bepflanzung der Schule und des Schulhofes mit entwickelt und sich um die Pflege der bestehenden Pflanzenbestände kümmert. Zur Vorbereitung der Berufs- und Studienwahl findet an unserer Schule jährlich ein Betriebserkundungstag statt. Im naturwissenschaftlich-medizinischen Bereich wird dazu die Erkundung der Herz-Kreislauf- Klinik angeboten, die einen gezielten Einblick in die Arbeitswelt eines medizinisch-diagnostischen Betriebs erlaubt. Fachspezifische Fördermaßnahmen Die Fachkonferenz hat sich darauf geeinigt, dass im Unterricht gezielt auch auf eine Binnendifferenzierung zu achten ist. So sollten Gruppenarbeiten mit unterschiedlich anspruchsvollen Aufgaben, Arbeitsblätter mit weiterführenden fakultativ zu lösenden Aufgaben gestellt oder Lernen im Stationsbetrieb gefördert werden. Auch durch kooperative Arbeitsformen und ein Helfersystem können sich die Kinder gegenseitig fordern und fördern. Der Hinweis auf naturwissenschaftliche Wettbewerbe und eine Betreuung der Schülerinnen und Schüler durch die unterrichtende Lehrperson ist ebenfalls wünschenswert. Eine Arbeit in geschlechtsspezifischen Gruppen bietet sich beispielsweise immer wieder im Bereich der Sexualerziehung an (Jgst. 6 und 8), um Themen in geschlechtshomogenen Gruppen zunächst in einer vertrauten Atmosphäre zu besprechen. Exemplarische fachspezifische Aussagen zur Gestaltung von Lernprozessen Im Bereich der Schülerorientierung und Erziehung zu Selbstständigkeit und sozialer Verantwortung finden sich im schulinternen Curriculum der Sekundarstufe I und Sekundarstufe II vielfältige Möglichkeiten. Exemplarisch sei hier auf Themen wie: Organspender werden? (Jgst. 8.2), Embryonen und Embryonenschutz (Jgst. 8.2) oder Biotop und Artenschutz (Jgst. 5/6) und pränatale Diagnostik, genetische Beratung und Gentherapie (Genetik QP 1), Artenschutz (Ökologie QP 1) oder Drogen (Neurobiologie QP 2) verwiesen. Auch im Bereich der Methodenvielfalt und der Verwendung unterschiedlicher Arbeits- und Sozialformen finden sich in unserem Curriculum eine Menge möglicher Anknüpfungspunkte, um in variablen Gruppenkonstellationen zu arbeiten, unterschiedliche Methoden zu erproben und so im Unterricht verschiedene Informationskanäle anzusprechen. Exemplarisch seien hier Versuche zur Atmung oder zum räumlichen Sehen (Jgst. 5/6), die Arbeit mit dem Mikroskop (Jahrgangsstufen übergreifend), Untersuchungen von Ökosystemen (Jgst. 8) und Diskussionsrunden zu moralisch-ethisch geprägten Themen, wie Ökologie vs. Ökonomie oder genetische Familienplanung (Jgst. 8/9) zu nennen. Zum Thema Sorge für die Gesundheit finden sich im Fach Biologie ebenfalls viele Kontexte, die dieses Thema beinhalten. Zum Beispiel: Lecker und Gesund (Jgst. 5/6), Bewegung - Teamarbeit für den ganzen Körper (Jgst. 5/6) oder Krankheitserreger erkennen und abwehren (Jgst. 9). Fachschaftsinterne Absprachen zur Qualitätssicherung Die Fachschaft informiert sich regelmäßig über das aktuelle fachspezifische Fortbildungsangebot und die Teilnehme der Fachkonferenz sind angehalten, sich in regelmäßigen Abständen fortzubilden. Über den Inhalt der jeweiligen Fortbildungen wird in den Fachkonferenzen berichtet, Seite 5

6 um neue Erkenntnisse und Methoden allen Mitgliedern möglichst gewinnbringend nahe zu bringen (vgl. hierzu auch das Förderkonzept der Schule). Zudem findet in regelmäßigen Abständen eine Information durch den Gefahrgutbeauftragten der Schule, Herrn Bem, statt. Die unterrichtenden Lehrerinnen und Lehrer sind angehalten, die Schülerinnen und Schüler vor Versuchen u.ä. über die jeweiligen Sicherheitsmaßnahmen aufzuklären und auf deren Einhaltung genau zu achten. Zur Erhaltung der Funktionalität ist ein jährliches gemeinsames Aufräumen und Reinigen der Biologieräume und der Sammlungs- und Vorbereitungsräume durchzuführen. Zukünftig bedarf es noch einer klaren Vereinbarung zur Bewertung von Facharbeiten und einer noch genaueren Absprache der Themen mit dem Differenzierungsbereich Ökologie 8/9, da es anscheinend hier immer wieder zu einzelnen Themenüberschneidungen gekommen ist. Seite 6